JPH05246347A - リーチ型フォークリフトの制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制動時においてもフォークリフトの姿勢角が
変化することなく、しかも確実な制動動作を得るフォー
クリフトの制動装置を提供する事。 【構成】 リーチ型フォークリフト１のブレーキ操作を
検出するブレーキ操作検出手段を設け、通常走行時には
左右のロードホイール５、６をアッカーマン操向しうる
と共に、前記ブレーキ操作検出手段によりブレーキ操作
が検出された場合、少なくとも左右のロードホイール
５、６のいずれか一方をアッカーマン操向させないよう
操舵制御する制御装置を備えてなる構成とし、路面とロ
ードホイール５若しくは６との摩擦力により姿勢変化を
防止し、制動距離を短縮しうる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リーチ型フォークリフ
トの制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、左右のロードホイールを操舵可能
に構成し、全方向に走行可能なリーチ型フォークリフト
が提案されている。これを図１０に基づき説明すると、
リーチ型フォークリフト（以下、単にフォークリフトと
いう）１は、本体部２と、該本体部２から突出する左右
のストラドルアーム２０、２０各々にロードホイール
５、６を操舵可能に支持すると共に、前記本体部２にハ
ンドル３にて操舵可能なドライブホイール４を備えてい
る。

【０００３】ドライブホイール４は、本体部２に対し、
ハンドル３と機械的に連係する旋回自在な旋回ギヤ１７
に支承され、該旋回ギヤ１７には、その回転量を検出し
得るポテンショメータ１８が取り付けられ、これにより
ドライブホイール４の操舵角を検出しうる。尚、図示し
ていないが、ドライブホイール４の側方には走行安定性
を確保すべくキャスタ輪が配されている。

【０００４】また、前記ストラドルアーム２０、２０間
には、前後にスライドしうると共に、リフトシリンダ
（不図示）にて昇降動可能に荷役具７が装着されてい
る。

【０００５】ロードホイール５、６はストラドルアーム
２０に対し旋回自在な旋回ブラケット８、９に各々回動
自在に支承されており、該旋回ブラケット８、９にはチ
ェーン、或いはベルト等の伝導具１０、１０を介してス
テアリングモータ１１、１２が各々装着される。従っ
て、前記ステアリングモータ１１、１２を回転駆動する
事により、左右のロードホイール５、６を各々操舵中心
点Ｌ、Ｒを中心として操舵される。

【０００６】前記ステアリングモータ１１、１２の出力
軸には、その回転量を検出し得るポテンショメータ１
３、１４が取り付き、左右のロードホイール５、６の操
舵角を検出しうるよう構成される。

【０００７】又、本体部２には制御装置１６が設けられ
る。制御装置１６には、前記ポテンショメータ１８、１
３、１４の検出信号が入力され、これにより、いわゆる
アッカーマン操向に基づき操舵制御されるものである。

【０００８】アッカーマン操向とは、例えば、横走行モ
ードが選択されている場合には、図６に示す如く、右ロ
ードホイール６を直角に固定し、該右ロードホイール６
の回転軸の延長線ＨR とドライブホイール４の回転軸の
延長線ＨF との交点Ｐがフォークリフトの旋回中心点と
なり、該旋回中心点Ｐに左ロードホイール５の回転軸の
延長線ＨL が一致するよう操舵制御するもので、このよ
うに理論上一の旋回中心点を中心として旋回させること
により、円滑な旋回状態を保ちうるものである

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フォークリ
フト１のブレーキ装置は、前記ドライブホイール４にの
み装備されているものであり、左右のロードホイール
５、６は回転方向については、所謂自由輪として構成さ
れている。従って、図９に示す走行方向の場合、走行中
において急制動をかけると、ドライブホイール４と走行
路面との接触点を中心に左右のロードホイール５、６が
転動してしまい、フォークリフト１の姿勢角が大きく変
化する（図においてφ）という問題がある。かかる問題
は、荷に対して正確に位置合わせを必要とするフォーク
リフトにとっては極めて重要な課題となる。

【００１０】本発明は上記実状に鑑み案出されたもの
で、その目的は、制動時においてもフォークリフトの姿
勢角が変化することなく、しかも確実な制動動作を得る
フォークリフトの制動装置を提供する事にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、左右のストラ
ドルアーム各々にロードホイールを操舵可能に支持する
と共に、該左右のロードホイールの操舵角を検出する手
段を備え、ハンドルにて操舵可能なドライブホイール及
び該ドライブホイールの操舵角を検出し得る手段を備え
たリーチ型フォークリフトにおいて、該リーチ型フォー
クリフトのブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手
段を設け、通常走行時には左右のロードホイールをアッ
カーマン操向しうると共に、前記ブレーキ操作検出手段
によりブレーキ操作が検出された場合、少なくとも左右
のロードホイールのいずれか一方をアッカーマン操向さ
せないよう操舵制御する制御装置を備えてなる構成を基
本としたものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、フォークリフトの通常走行時
には、アッカーマン操向により円滑な操舵が行える。
又、フォークリフトを停止させようとしてブレーキ操作
がなされると、左右のロードホイールのいずれか一方
は、アッカーマン操向とならないよう操舵制御される。
これにより、通常の制動力に、アッカーマン操向となら
ないよう操舵制御されたロードホイールと走行路面との
摩擦力が加わるため、より確実な制動効果を得ると共
に、制動時に発生していたフォークリフトの姿勢角が変
化するのを防止しうる。

【００１３】

【実施例】本発明の第一実施例を以下、図面に基づき説
明するが、従来と同一箇所については、従来と同一の番
号を付しその説明は省略する。

【００１４】図１の如く、前記ドライブホイール４に
は、図示しない周知のブレーキ装置が装備されており、
該ブレーキ装置は運転室２１に設けられたブレーキペダ
ル２２の踏み込みにより解除され、逆にブレーキペダル
２２から足を離すと制動状態となる、所謂デッドマンブ
レーキが採用されている。

【００１５】前記ブレーキペダル２２には、その踏み込
み状態を検出しうるブレーキ操作検出手段としてのリミ
ットスイッチ２３が設けられている。図４には、前記ブ
レーキペダル２２の踏み込み量と、リミットスイッチ２
３との関係を示す。図４においてブレーキペダル２２の
踏み込み量がｍａｘ、即ち前記ブレーキペダル２２を目
一杯踏み込んでいる状態では、上述の如く制動状態が解
除された状態にある。

【００１６】次に、前記ブレーキペダル２２の踏み込み
量ｋがｍａｘの状態から、徐々にブレーキペダル２２か
ら足を離していき、その踏み込み量ｋが減少すると、上
述の如く、これに応じてブレーキ装置によりドライブホ
イールと路面との間に制動作用が得られるのであるが、
ブレーキペダル２２の踏み込み量ｋが、ｋ２＜ｋまでの
間は、いわゆる機械的遊びのストロークである。

【００１７】然して、さらにブレーキペダル２２から足
を離していき、ブレーキペダル２２の踏み込み量ｋが、
ｋ２よりも小さくなると、当該踏み込み量に反比例して
ドライブホイール４にブレーキ装置による制動作用が得
られる。

【００１８】さらに、ブレーキペダル２２から足を離し
ていき、ブレーキペダル２２の踏み込み量が、ｋ１＞ｋ
となると、ドライブホイール４にブレーキ装置による制
動作用が増大すると共に、本発明による制動作用を得
る。これについては後述する。

【００１９】図２には本発明の制御装置２４のブロック
図を示す。図の如く制御装置２４は、Ａ／Ｄコンバー
タ、プログラム等が記憶されるＲＯＭ、作業用メモリで
あるＲＡＭ、マイクロプロセッサであるＭＰＵ、Ｄ／Ａ
コンバータ及びモータコントローラ１９とから構成さ
れ、これらはバスライン若しくはＩ／Ｏにより結ばれて
いる。

【００２０】Ａ／Ｄコンバータには、各ポテンショメー
タ１８、１４、１３からドライブホイール４の操舵角θ
D 及び左右ロードホイール５、６の操舵角θL 、θR に
対応した電圧が入力される。又、これらの信号は、Ａ／
Ｄコンバータにてデジタル信号に変換される。

【００２１】前記ブレーキペダル２２の踏み込み状態を
検出しうるリミットスイッチ２３の検出信号は、ＭＰＵ
のＩ／Ｏに入力されている。

【００２２】上記各信号に基づいて、ＭＰＵにより左右
ロードホイール５、６の操舵角θL、θR の演算が行わ
れる。尚、この演算処理手順はＲＯＭに記憶されてい
る。

【００２３】また、ＭＰＵにて演算された左右のロード
ホイール５、６の操舵角θL 、θRは、該演算結果と現
在の操舵角の検出値との偏差に基づいて、左右のロード
ホイール５、６の旋回速度が決定され、Ｄ／Ａコンバー
タにてアナログ変換された後、モータコントローラ１９
を経て左右のステアリングモータ１１、１２各々へと出
力される。

【００２４】尚、モータコントローラ１９には、ＭＰＵ
からＩ／Ｏを介して制御信号が入力され、ステアリング
モータ１１、１２の正転、逆転、異常時の強制ロック等
のコントロールが行われるものである。

【００２５】次に、本発明の作用について、図３に示す
フローチャートに基づき説明する。先ず、アッカーマン
操向のための左右ロードホイール５、６の操舵角θL 、
θRを演算する（Ｓ１、Ｓ２）。ここで、該演算方法に
ついて説明すると、図６の如くドライブホイール４の操
舵中心点Ｄを原点（０，０）とする直交座標系を考え、
左右のロードホイール５、６の操舵中心点Ｌ、Ｒの各座
標を（ｘL ，ｙL ）、（ｘR ，ｙR ）とすると、前記延
長線ＨR は数１の直線方程式として表すことができる。

【数１】

【００２６】又、ドライブホイールの延長線ＨF は、数
２で表す事ができる。

【数２】

【００２７】両者を連立して解くと、旋回中心点Ｐの座
標（ｘP ，ｙP ）は、数３及び数４で表す事ができる。

【数３】

【数４】

【００２８】従って、左ロードホイールの操舵角θL
は、数５で求める事ができる。

【数５】

【００２９】次に、ブレーキペダル２２の踏み込み状態
を検出するリミットスイッチ２３がＯＮとなっているか
を調べ（Ｓ３）、該リミットスイッチ２３がＯＦＦであ
れば（Ｓ３でＮ）、前述のアッカーマン操向に基づく左
右のロードホイール５、６の操舵角θL 、θR を出力す
る（Ｓ６）。

【００３０】又、リミットスイッチ２３がＯＮとなって
いれば（Ｓ３でＹ）、左右ロードホイールの操舵角θL
、θR を任意に定めた固定角度θGL，θGRとして出力
する（Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６）。

【００３１】前記左右のロードホイール５、６の操舵角
の固定角度θGL，θGRは、例えば図５に示す如く、左右
ロードホイール５、６の走行方向（図において点線で示
す）が、ドライブホイール４の操舵中心点Ｄと一致しう
るような角度として選択することができる。

【００３２】これによれば、前記ドライブホイール４と
走行路面との接触点を中心にフォークリフトの重心に慣
性力が作用して車体が回転しようとしても、左右のロー
ドホイールは、転動し得ない状態に操舵されているた
め、路面との間に数６で示すような摩擦力Ｆが発生し、
フォークリフトの姿勢変化を極力抑えることができる。
但し、μは走行路面とロードホイールとの間の摩擦係
数、ＮL 、ＮR は左右ロードホイール５、６の垂直力で
ある。

【数６】

【００３３】又、制動状態において採用する、左右ロー
ドホイールの操舵角の固定値を上記実施例に限定する趣
旨と解してはならない。即ち、フォークリフト１の停止
時に姿勢変化を抑えるためには、その瞬間にアッカーマ
ン操向が行われないようにすれば足りるからであり、本
例では最大の制動効果を得るものを例示したに過ぎな
い。従って、前記左右ロードホイールの操舵角の固定値
は、任意に選択し得るものであり、アッカーマン操向に
基づかない操舵角であれば良い。

【００３４】さらに、本例では、左右ロードホイール
５、６両方を固定角度として出力するものを例示してい
るが、いずれか一方ロードホイールのみについて行うこ
ともできる。かかる場合には、図３に示すフローチャー
トでは、ステップＳ４、Ｓ５のいずれか１つを省略する
事ができる。

【００３５】図７、図８には他の実施例を示す。本例
は、通常のリーチ型フォークリフトと同様のノーマル走
行モード（左右のロードホイール５、６の操舵角θL 、
θR が共に零に固定）が選択されている場合である。

【００３６】先ず、左右のロードホイール５、６の操舵
角θL 、θR を共に零とするが（Ｔ１、Ｔ２）、前述の
如くブレーキペダル２２の踏み込み量が所定量以下、即
ち運転者が急制動を要求している場合には（Ｔ３で
Ｙ）、左右のロードホイールの操舵角θL 、θR を略
「ハ」の字状になる如く、θL 、θR の固定角度を定め
るようにする事もできる。尚、ブレーキペダル２２の踏
み込み量が所定量以上、即ちリミットスイッチ２３がＯ
Ｎとなっていない場合には（Ｔ３でＮ）、直進状態が保
たれる。

【００３７】以上、詳述したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々変形する事ができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用した結果、
制動時に発生したフォークリフトの姿勢変化を、左右の
ロードホイールにより発生する摩擦力により防止でき
る。従って、荷に対して正確な位置合わせが行え、荷役
作業の効率向上に寄与し得る。又、ドライブホイールの
みならず、ロードホイールにおいても制動作用を得るた
め、制動距離を短縮でき、ひいては安全な作業が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられるリーチ型フォークリフトの
平面図である。

【図２】本発明に使用する制御装置のブロック図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を説明するためのフローチャ
ートである。

【図４】ブレーキペダルの踏み込み量とリミットスイッ
チとの関係を説明する線図である。

【図５】本発明の制動状態を示す平面図である。

【図６】アッカーマン操向を説明するための平面図であ
る。

【図７】本発明の他の実施例による制動状態を示す平面
図である。

【図８】本発明の他の実施例を説明するためのフローチ
ャートである。

【図９】従来のリーチ型フォークリフトの制動状態を説
明するための平面図である。

【図１０】従来のリーチ型フォークリフト示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１ リーチ型フォークリフト ４ ドライブホイール ５ 左ロードホイール ６ 右ロードホイール １３ ポテンショメータ １４ ポテンショメータ １８ ポテンショメータ ２０ ストラドルアーム ２２ ブレーキペダル ２３ リミットスイッチ ２４ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 忍 京都府長岡京市東神足２丁目１番１号 日 本輸送機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のストラドルアーム各々にロードホ
   イールを操舵可能に支持すると共に、該左右のロードホ
   イールの操舵角を検出する手段を備え、ハンドルにて操
   舵可能なドライブホイール及び該ドライブホイールの操
   舵角を検出し得る手段を備えたリーチ型フォークリフト
   において、該リーチ型フォークリフトのブレーキ操作を
   検出するブレーキ操作検出手段を設け、通常走行時には
   左右のロードホイールをアッカーマン操向しうると共
   に、前記ブレーキ操作検出手段によりブレーキ操作が検
   出された場合、少なくとも左右のロードホイールのいず
   れか一方をアッカーマン操向させないよう操舵制御する
   制御装置を備えてなるリーチ型フォークリフトの制動装
   置。